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2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練:十個(gè)專題基礎(chǔ)回扣練(共10套)含解析

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2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練:十個(gè)專題基礎(chǔ)回扣練(共10套)含解析

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2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練:基礎(chǔ)回扣練(10)含解析
10.電容器和電路動(dòng)態(tài)分析
1.(2018·鹽城市三模)如圖1所示,平行板電容器兩極板接在直流電源兩端.下列操作能使電容器電容減小的是(  )

圖1
A.增大電源電壓 B.減小電源電壓
C.在兩極板間插入陶瓷 D.增大兩極板間的距離
答案 D
2.(2018·南京市學(xué)情調(diào)研)“探究影響平行板電容器電容大小因素”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示,忽略漏電產(chǎn)生的影響,下列判斷正確的是(  )
A.平行板正對(duì)面積減小時(shí),靜電計(jì)指針偏角減小
B.靜電計(jì)可以用電壓表替代
C.靜電計(jì)所帶電荷量與平行板電容器所帶電荷量不相等
D.靜電計(jì)測(cè)量的是平行板電容器所帶電荷量
答案 C
3.(2018·南通市、泰州市一模)如圖3所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=12 V,內(nèi)阻r=1.0 Ω,電阻R1=4.0 Ω,R2=7.5 Ω,R3=5.0 Ω,電容器的電容C=10 μF.閉合開關(guān)S,電路達(dá)到穩(wěn)定后電容器的電荷量為(  )

圖3
A.4.5×10-5 C B.6.0×10-5 C
C.7.5×10-5 C D.1.2×10-4 C
答案 B
4.(多選)(2018·蘇州市模擬)如圖4所示為一直流電路,電源內(nèi)阻小于R0,滑動(dòng)變阻器的最大阻值小于R.在滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端滑向最左端的過程中,下列說法錯(cuò)誤的是(  )

圖4
A.電壓表的示數(shù)一直增大
B.電流表的示數(shù)一直增大
C.電阻R0消耗的功率一直增大
D.電源的輸出功率先減小后增大
答案 BCD
解析 根據(jù)電路圖可知,滑動(dòng)變阻器的左半部分與R串聯(lián)后與滑動(dòng)變阻器的右半部分并聯(lián)然后再與R0串聯(lián).當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí),由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值小于R,所以并聯(lián)部分電阻一直增大,則總電阻一直增大,電路中總電流一直減小,電源的內(nèi)電壓以及R0兩端電壓都減小,則由閉合電路歐姆定律可知,電壓表示數(shù)一直增大,故A正確;電流表測(cè)量干路電流,電流表示數(shù)一直減小,故B錯(cuò)誤;根據(jù)P0=I2R0可知,I減小,則R0消耗的功率一直減小,故C錯(cuò)誤;當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時(shí),電源的輸出功率最大,而R0大于電源內(nèi)阻,所以隨著外電阻增大,電源的輸出功率一直減小,故D錯(cuò)誤.
5.在如圖5所示的電路中,R0為定值電阻,R為光敏電阻(光照減弱時(shí)阻值增大),C為電容器,現(xiàn)減弱對(duì)光敏電阻R光照的強(qiáng)度,下列說法正確的是(  )

圖5
A.電流表的示數(shù)變大
B.電容器C的電荷量變大
C.電壓表的示數(shù)變小
D.電源內(nèi)部消耗的功率變大
答案 B
解析 減弱對(duì)光敏電阻R光照的強(qiáng)度,R增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得路端電壓增大,即電壓表示數(shù)增大,總電流減小,即電流表示數(shù)減小,電容器兩端的電壓增大,根據(jù)C=以及C不變,U增大可得Q增大,電源內(nèi)部消耗的電功率P=I2r,I減小,內(nèi)阻不變,所以P減小,故B正確.
6.(2018·泰州中學(xué)模擬)如圖6所示,E為電源,其內(nèi)阻不可忽略,RT為熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小,L為指示燈泡,C為平行板電容器,G為靈敏電流計(jì).閉合開關(guān)S,當(dāng)環(huán)境溫度明顯升高時(shí),下列說法正確的是(  )

圖6
A.L變暗
B.RT兩端電壓變大
C.C所帶的電荷量保持不變
D.G中電流方向由a→b
答案 D
解析 由題圖可知,熱敏電阻與L串聯(lián).當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)熱敏電阻的阻值減小,總電阻減小,則電路中電流增大,燈泡L變亮,故A錯(cuò)誤;因?yàn)殡娐分须娏髟龃螅娫吹膬?nèi)電壓及燈泡L兩端的電壓增大,則RT兩端電壓減小,故B錯(cuò)誤;因?yàn)殡娙萜鞑⒙?lián)在電源兩端,因內(nèi)電壓增大,路端電壓減小,故由Q=CU知電容器所帶電荷量減小,故C錯(cuò)誤;電容器所帶電荷量減小,電容器放電,故G中電流由a→b,故D正確.
7.如圖7所示電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,各電阻阻值如圖所示,電表均為理想電表,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從a端滑到b端的過程中,下列說法正確的是(  )

圖7
A.電壓表的讀數(shù)U先減小后增大
B.電流表的讀數(shù)I先增大后減小
C.電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值不變
D.電壓表讀數(shù)的變化量ΔU與電流表讀數(shù)的變化量ΔI的比值的絕對(duì)值不變
答案 D
解析 滑動(dòng)觸頭P位于a端和b端時(shí)外電路總電阻均為=R,P位于ab的中點(diǎn)時(shí),外電路總電阻為R+R=R,所以當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從a端滑到b端的過程中,總電阻先增大后減小,電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻不變,根據(jù)閉合電路歐姆定律,總電流先減小后增大,則內(nèi)電壓先減小后增大,外電壓先增大后減小.即電壓表的讀數(shù)U先增大后減小,電流表的讀數(shù)I先減小后增大,故A、B錯(cuò)誤;電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值表示外電阻,外電阻先增大后減小,故C錯(cuò)誤;因?yàn)閮?nèi)外電壓之和不變,所以外電壓的變化量的絕對(duì)值和內(nèi)電壓變化量的絕對(duì)值相等,所以=r,故D正確.
8.(多選)(2018·江蘇省高考?jí)狠S沖刺卷) 如圖8所示,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,R1為定值電阻且R1>r,R2為光敏電阻,當(dāng)光照強(qiáng)度減小時(shí)阻值增大,L為小燈泡,C為電容器,電表均為理想電表.閉合開關(guān)S后,若增大照射光強(qiáng)度,則(  )

圖8
A.電壓表的示數(shù)減小
B.電源的輸出功率增大
C.電容器上的電荷量增加
D.兩表示數(shù)變化量的比值的絕對(duì)值||不變
答案 BD
解析 增大光照強(qiáng)度則R2減小,所以電路的總電流增大,電壓表測(cè)定值電阻R1兩端的電壓,故示數(shù)變大,A錯(cuò)誤;因?yàn)镽1>r,電源輸出功率P出=()2R外=,則當(dāng)R外=r時(shí),輸出功率最大,當(dāng)R外>r時(shí),隨外電路總電阻的減小,輸出功率增大,B正確;由于內(nèi)電壓、R1兩端的電壓均增大,則電容器兩端電壓減小,電容器所帶電荷量減小,C錯(cuò)誤;由于U=IR1,所以||=R1,故不變,D正確.
2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練:基礎(chǔ)回扣練(1)含解析

1.直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其圖象
1.(2018·徐州市期中)如圖1所示,為了能夠方便測(cè)出人的反應(yīng)時(shí)間,某研究小組制作了“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺”,其使用方法:甲同學(xué)捏住測(cè)量尺上端使其保持豎直,零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間.當(dāng)乙看見甲釋放測(cè)量尺時(shí),立即用手指捏住,根據(jù)乙手指所在測(cè)量尺的位置,直接讀出反應(yīng)時(shí)間.下列說法正確的是(  )

圖1
A.“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺”A標(biāo)度合理
B.“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺”B標(biāo)度合理
C.“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺”下降的距離與時(shí)間成正比
D.用鋼尺和塑料尺制成的測(cè)量尺刻度明顯不同
答案 B
解析 由題可知,手的位置在開始時(shí)應(yīng)放在0刻度處,所以0刻度要在下邊.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的位移:h=gt2,位移與時(shí)間的平方成正比,所以隨時(shí)間的增大,測(cè)量尺上刻度的間距增大.由以上的分析可知,題圖B是正確的,故A錯(cuò)誤,B正確;由公式h=gt2,位移與時(shí)間的平方成正比,用鋼尺和塑料尺制成的測(cè)量尺刻度應(yīng)是相同的,故C、D錯(cuò)誤.
2.(2018·江蘇百校12月大聯(lián)考)某科學(xué)小組研制了一種探測(cè)器,其速度大小可隨運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行調(diào)節(jié).如圖2所示,在某次實(shí)驗(yàn)中,該探測(cè)器從原點(diǎn)一直沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),且速度與位移成反比,已知探測(cè)器在A、B兩點(diǎn)的速度分別為4 m/s和2 m/s,O點(diǎn)到B點(diǎn)的位移為2 m,則探測(cè)器從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為(  )

圖2
A. s B. s
C. s D. s
答案 A
解析 由速度與位移成反比,可知x=k·
由vB=2 m/s,vA=4 m/s,xOB=2 m
可得,k=4,xOA=1 m

根據(jù)數(shù)據(jù)可得-x圖象如圖所示
由t==x·,可知陰影部分的面積為探測(cè)器從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間t.
t=×(+)×1 s= s.
3.交通法規(guī)定同車道行使的機(jī)動(dòng)車,后車應(yīng)當(dāng)與前車保持足以采取緊急制動(dòng)措施的安全距離.在申蘇浙皖G50高速公路的某一路段,規(guī)定汽車行使速度不得高于120 km/h,也不得低于60 km/h,一般人的反應(yīng)時(shí)間約為0.5 s,汽車剎車時(shí)能產(chǎn)生的最大加速度的大小為5 m/s2,根據(jù)以上信息估算該路段行車的安全距離最接近(  )
A.50 m B.100 m C.130 m D.200 m
答案 C
4.(2018·黃橋中學(xué)月考)一個(gè)物體沿一條直線運(yùn)動(dòng),其位移x隨時(shí)間t的變化規(guī)律圖線為如圖3所示的拋物線,c和d已知,由此可知(  )

圖3
A.物體的初速度為0
B.物體做加速度越來越大的加速運(yùn)動(dòng)(k==v)
C.物體在c時(shí)刻的速度為
D.物體經(jīng)過1.5c時(shí)的速度為
答案 C
解析 由x-t圖象結(jié)合位移公式x=v0t+at2可知物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由d=v0c+ac2和3d=v0(2c)+a(2c)2,解得v0=,a=,A、B錯(cuò)誤;應(yīng)用速度公式可知物體在c時(shí)刻的速度為v0+ac=,物體在1.5c時(shí)刻的速度為v0+1.5ac=,C正確,D錯(cuò)誤.
5.(2018·江蘇押題卷)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng),速度隨位移變化的圖象如圖4所示,關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是(  )

圖4
A.質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
B.質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.質(zhì)點(diǎn)做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)
D.質(zhì)點(diǎn)做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)
答案 D
解析 在v-x圖象中,圖線的斜率k==·=,由題中v-x圖象可知,圖線的斜率k恒定不變,即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度a與速度v的比值不變,顯然,隨著質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度v的增大,其加速度a也逐漸增大,故選項(xiàng)D正確.
6.(多選)(2018·虹橋中學(xué)一調(diào))甲、乙兩球從相同高度同時(shí)由靜止開始落下,兩球在到達(dá)地面前,除重力外,還受到空氣阻力Ff的作用,此阻力與球的下落速率v成正比,即Ff=-kv(k>0),且兩球的比例常數(shù)k完全相同.如圖5所示為兩球的v-t圖象.若甲球與乙球的質(zhì)量分別為m1和m2,則下列說法正確的是(  )

圖5
A.m1>m2
B.m1<m2
C.乙球先到達(dá)地面
D.甲球先到達(dá)地面
答案 AD
解析 由題圖圖象知甲乙兩球勻速運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系:v甲>v乙①
由平衡條件得:mg=kv②
①②聯(lián)立得:m1>m2 ,故A正確,B錯(cuò)誤;兩球位移相等時(shí),即圖線與時(shí)間軸圍成的面積相等,可知球乙的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng),球甲先到達(dá)地面,故D正確,C錯(cuò)誤.
7.(2018·鹽城市模擬)電梯在豎直上升過程中加速度a隨時(shí)間t變化的圖線如圖6所示,以豎直向上為正方向,則電梯(  )

圖6
A.速度在t=1.5 s時(shí)最小
B.第1 s內(nèi)的位移等于第3 s內(nèi)的位移
C.第1 s內(nèi)的速度變化量小于第2 s內(nèi)的速度變化量
D.對(duì)人的支持力在t=1.5 s時(shí)最大
答案 C
8.(多選)(2018·錫山中學(xué)月考) 如圖7所示,斜面ABC中AB段光滑,BC段粗糙.一小物塊由A點(diǎn)靜止釋放,沿斜面下滑到C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零.若物塊運(yùn)動(dòng)的速度為v、加速度為a、位移為x、物塊所受合外力為F、運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,以沿斜面向下為正方向,則下列圖象中可能正確的是(  )

圖7


答案 AB
解析 由于AB段光滑,物塊在AB段受重力和斜面支持力,做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)斜面ABC與水平面的夾角為α.物塊加速度為:a1==gsin α,BC段粗糙,故物塊受力比AB段多一個(gè)沿斜面向上的摩擦力,由于小物塊由A點(diǎn)靜止釋放,沿斜面下滑到C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,可知物塊先加速后減速,故可知BC段加速度向上,其大小為:a2==-gsin α,故A、B正確.物塊在AB段受重力和斜面支持力,做勻加速運(yùn)動(dòng),其位移為:x=a1t2,可知位移-時(shí)間圖象應(yīng)該是開口向上的拋物線,故C錯(cuò)誤.物塊在AB和BC段的受力都是恒定的,故D錯(cuò)誤.
2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練:基礎(chǔ)回扣練(2)含解析
2.受力分析和物體平衡
1.(2018·江蘇六校聯(lián)考)磁性黑板擦吸附在豎直的黑板平面上靜止不動(dòng)時(shí),關(guān)于黑板擦的受力情況,下列敘述中正確的是(  )
A.黑板擦受到的磁力與它受到的重力是一對(duì)平衡力
B.黑板擦受到的磁力與它受到的彈力是一對(duì)作用力與反作用力
C.黑板擦受到的磁力與它受到的摩擦力性質(zhì)相同
D.黑板擦受到的摩擦力與它受到的重力是一對(duì)平衡力
答案 D
2.如圖1所示,水平面上A、B兩物塊的接觸面水平,二者疊放在一起,在作用于B上的恒定水平拉力F的作用下沿地面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻撤去力F后,二者仍不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),關(guān)于撤去F前后下列說法正確的是(  )

圖1
A.撤去F之前A受到3個(gè)力作用
B.撤去F之前B受到4個(gè)力作用
C.撤去F前后,A的受力情況不變
D.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1不小于B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2
答案 D
解析 撤去F前A受重力、B對(duì)A的支持力2個(gè)力作用;B受重力、地面支持力、A對(duì)B的壓力、地面對(duì)B的摩擦力、外力F共5個(gè)力作用;撤去F后,AB一起勻減速運(yùn)動(dòng),A除受重力、支持力外,還受靜摩擦力作用,對(duì)AB整體:μ2(mA+mB)g=(mA+mB)a,對(duì)A:μ1mAg≥mAa,即μ1≥μ2.
3.(2018·淮安中學(xué)期中)如圖2所示,一名登山運(yùn)動(dòng)員攀登陡峭雪壁時(shí),如果認(rèn)為峭壁的平面是豎直的平面,峭壁平面是光滑的,腿與峭壁面是垂直的,若輕繩與峭壁面的夾角為30°,運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為60 kg,g取10 m/s2.人處于靜止?fàn)顟B(tài),則細(xì)繩張力的大小FT為(  )

圖2
A.200 N B.600 N
C.400 N D.1 200 N
答案 C
4.(2018·高考押題預(yù)測(cè)卷)如圖3所示,A、B、C三個(gè)物體的質(zhì)量是mA=mB=mC=m,A、B兩物體通過繩子繞過定滑輪相連,B、C用勁度系數(shù)為k2的彈簧相連,彈簧k1一端固定在天花板上,另一端與滑輪相連.開始時(shí),A、B兩物體在同一水平面上,不計(jì)滑輪、繩子、彈簧的重力和一切摩擦.現(xiàn)用豎直向下的力緩慢拉動(dòng)A物體,在拉動(dòng)過程中,彈簧及與A、B相連的繩子始終豎直,到C物體剛要離開地面(A沒落地,B沒有與滑輪相碰,A、B、C可視為質(zhì)點(diǎn)),重力加速度為g,此時(shí)A、B兩物體的高度差(  )

圖3
A.+ B.+
C.+ D.+
答案 D
解析 開始時(shí),彈簧k1的拉力是A物體重力的兩倍,所以它的伸長(zhǎng)量x1=;彈簧k2的彈力是B、A兩物體的重力差,所以它的壓縮量x2=.當(dāng)C物體剛要離開地面時(shí),彈簧k1的拉力是B、C兩物體重力和的兩倍,所以它的伸長(zhǎng)量,x1′=;彈簧k2的拉力等于C的重力,所以它的伸長(zhǎng)量x2′=,所以B物體上升的高度是hB=x2+x2′=,物體A下降的高度hA=hB+2(x1′-x1)=+,所以A、B高度差Δh=hA+hB=+,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤.
5.(2018·淮安市、宿遷市等期中)如圖4所示,質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于豎直墻壁上,今用水平向右的拉力F拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O至圖示位置.用FT表示繩 OA段拉力的大小,在拉力F由圖示位置逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過90°的過程中,始終保持O點(diǎn)位置不動(dòng),則(  )

圖4
A.F先逐漸變小后逐漸變大,F(xiàn)T逐漸變小
B.F先逐漸變小后逐漸變大,F(xiàn)T逐漸變大
C.F先逐漸變大后逐漸變小,F(xiàn)T逐漸變小
D.F先逐漸變大后逐漸變小,F(xiàn)T逐漸變大
答案 A
解析 保持O點(diǎn)位置不變,將F由水平位置繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中,F(xiàn)和AO的拉力的合力始終與mg等大、反向、共線,由平行四邊形定則可知,當(dāng)F豎直向上時(shí),F(xiàn)最大,最大值 Fmax=mg,此時(shí)FT最小,F(xiàn)T=0;當(dāng)F⊥AO時(shí),F(xiàn)最小,則F先逐漸變小后逐漸變大,F(xiàn)T逐漸變小,故A正確.
6.(多選)(2018·如皋市期初) 如圖5所示,物體B疊放在物體A上,A、B的質(zhì)量均為m,且上、下表面均與斜面平行,它們以共同速度沿傾角為θ的固定斜面C勻速下滑,重力加速度為g,則(  )

圖5
A.A、B間的摩擦力大小為mgsin θ
B.A受到B的靜摩擦力方向沿斜面向上
C.A受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為2mgsin θ
D.A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=tan θ
答案 AC
解析 將B的重力分解可知重力有沿斜面向下的分力,要使B能勻速下滑,受力一定平衡,故A對(duì)B應(yīng)有沿斜面向上的摩擦力,大小等于B的重力沿斜面方向的分力,即mgsin θ,故A正確;由牛頓第三定律可知,A受到B的摩擦力應(yīng)沿斜面向下,故B錯(cuò)誤;對(duì)A、B整體分析,并將整體重力分解,可知沿斜面方向上,重力的分力與摩擦力等大反向,故A受斜面的滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上,大小為2mgsin θ,故C正確;由于A、B間為靜摩擦力,無法確定動(dòng)摩擦因數(shù),故D錯(cuò)誤.
7.如圖6甲所示,水平地面上固定一傾角為30°的表面粗糙的斜劈,一質(zhì)量為m的小物塊能沿著斜劈的表面勻速下滑.現(xiàn)對(duì)小物塊施加一水平向右的恒力F,使它沿該斜劈表面勻速上滑,如圖乙所示,重力加速度為g,則F的大小應(yīng)為(  )

圖6
A.mg B.mg
C.mg D.mg
答案 A
解析 小物塊能沿著斜劈的表面勻速下滑,則有mgsin 30°=μmgcos 30°,可得小物塊與斜劈表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=tan 30°.當(dāng)施加F后,由小物塊能沿著斜劈表面勻速上滑,對(duì)小物塊受力分析如圖所示:

根據(jù)平衡條件有
沿斜面方向:Fcos 30°-Ff-mgsin 30°=0
垂直斜面方向:FN=mgcos 30°+Fsin 30°
又Ff=μFN,
聯(lián)立可得:F=mg,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.
8.(2018·江蘇五校聯(lián)考)如圖7所示,兩個(gè)截面半徑均為r,質(zhì)量均為m的半圓柱體A、B放在粗糙水平面上,A、B截面圓心間的距離為l,在A、B上放一個(gè)截面半徑為r,
質(zhì)量為2m的光滑圓柱體C,A、B、C均始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則(  )


圖7
A.B對(duì)地面的壓力大小為3mg
B.地面對(duì)A的作用力沿AC圓心連線方向
C.l越小,A、C間的彈力越小
D.l越小,地面對(duì)A、B的摩擦力越大
答案 C
2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練:基礎(chǔ)回扣練(3)含解析
3.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用
1.(2018·南通市等七市三模)春秋末年齊國人的著作《考工記》中有“馬力既竭,辀猶能一取焉”,意思是馬對(duì)車不施加拉力了,車還能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng).這是關(guān)于慣性的最早記述.下列關(guān)于慣性的說法中正確的是(  )
A.車只在運(yùn)動(dòng)時(shí)才具有慣性
B.撤去拉力后車的慣性大小不變
C.拉力可以改變車的慣性
D.車運(yùn)動(dòng)越快慣性越大
答案 B
2.如圖1所示,一些商場(chǎng)安裝了智能化的自動(dòng)扶梯.為了節(jié)約能源,在沒有乘客乘行時(shí),即自動(dòng)扶梯不載重時(shí)往往以較小的速度勻速運(yùn)行,當(dāng)有乘客乘行時(shí)自動(dòng)扶梯經(jīng)過先加速再勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段.關(guān)于臺(tái)階對(duì)人的摩擦力和支持力,下列表述正確的是(  )

圖1
A.勻速時(shí),摩擦力方向沿水平向左
B.勻速時(shí),人受到的支持力大于受到的重力
C.加速時(shí),摩擦力方向沿斜面向上
D.加速時(shí),人受到的支持力大于受到的重力
答案 D
解析 勻速運(yùn)動(dòng)階段,乘客不受摩擦力的作用,故A錯(cuò)誤;勻速時(shí),人受到的支持力等于受到的重力,故B錯(cuò)誤;乘客在加速運(yùn)動(dòng)的過程中有斜向上的加速度,此加速度可以分解為水平向左和豎直向上的加速度,在水平方向上摩擦力提供了運(yùn)動(dòng)所需要的加速度,所以人受到的摩擦力水平向左,故C錯(cuò)誤;在豎直方向處于超重狀態(tài),所以人受到的支持力大于人受到的重力,故D正確.
3.(2018·鹽城市、東臺(tái)市模擬)如圖2所示,物體A、B、C質(zhì)量分別為m、2m、3m,A與天花板間、B與C之間用輕彈簧連接,當(dāng)系統(tǒng)平衡后,突然將A、B間繩燒斷,在繩斷的瞬間,A、B、C的加速度分別為(以向下的方向?yàn)檎较颍琯為重力加速度)(  )

圖2
A.g,g,g
B.-5g,2.5g,0
C.-5g,2g,0
D.-g,2.5g,3g
答案 B
解析 A、B間繩燒斷前,由平衡條件得知,下面彈簧的彈力大小為F1=mCg=3mg,上面彈簧的彈力大小為F2=(mA+mB+mC)g=6mg,A、B間繩的拉力大小為FT=(mB+mC)g=5mg.A、B間繩燒斷瞬間,兩根彈簧的彈力都沒有變化,則對(duì)A:此瞬間A所受的合力大小與原來所受繩子的拉力FT大小相等,方向相反,即方向向上,則-5mg=maA,得aA=-5g.對(duì)B:此瞬間B所受的合力大小與原來所受繩子的拉力FT大小相等,方向相反,即方向向下,則5mg=2maB,得aB=2.5g.對(duì)C:此瞬間彈簧的彈力沒有變化,則C的受力情況沒有變化,所以aC=0,故選B.
4.(多選)(2018·揚(yáng)州中學(xué)5月模擬)一小滑塊(可看成質(zhì)點(diǎn))在水平拉力F作用下,沿粗糙水平面做直線運(yùn)動(dòng),其速度v隨時(shí)間t變化的圖象如圖3所示.在0.5 s、1.5 s、2.5 s、3.5 s時(shí)刻拉力F的大小分別為F1、F2、F3、F4,則下列判斷一定正確的是(  )

圖3
A.F1C.F1>F4 D.F3>F4
答案 CD
解析 由題圖v-t圖象可知,0.5 s、1.5 s時(shí)刻的加速度a1、a2的方向都為正,而且a1>a2,在2 s時(shí)刻的速度達(dá)到最大值,此時(shí)加速度等于0,2.5 s、3.5 s時(shí)刻的加速度a3、a4的方向都為負(fù),而且|a4|>|a3|,以速度v的方向?yàn)檎较颍瑒t:F-Ff=ma,所以:F=Ff+ma,結(jié)合各點(diǎn)的加速度的大小與方向關(guān)系,可知:F1>F2>F3>F4,故A、B錯(cuò)誤,C、D正確.
5.(多選)(2018·江蘇一模)如圖4所示,兩個(gè)物體A和B通過輕繩相連,繩與輕質(zhì)滑輪間的摩擦可忽略不計(jì).開始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),各段輕繩均在豎直方向上,已知物體B的質(zhì)量為m,重力加速度為g.現(xiàn)對(duì)物體B施加一豎直向下、大小為mg的恒力F.下列說法中正確的是(  )

圖4
A.物體A的質(zhì)量為2m
B.施加外力后,物體B的加速度大小為g
C.施加外力后,物體B的加速度大小為g
D.系統(tǒng)加速過程中,輕繩的張力大小為mg
答案 ACD
解析 施加外力前,以物體B為研究對(duì)象,可知繩子拉力為FT=mg,以物體A為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件可得A的重力為2mg,則物體A的質(zhì)量為2m,故A正確;施加外力后,根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知物體B的加速度大小等于物體A的加速度大小的2倍,設(shè)物體B的加速度大小為a,繩子拉力為FT′,對(duì)物體B根據(jù)牛頓第二定律可得F+mg-FT′=ma,對(duì)物體A根據(jù)牛頓第二定律可得2FT′-2mg=2m×a,聯(lián)立解得a=g,輕繩的張力大小為FT′=mg,故B錯(cuò)誤,A、C、D正確.
6.(2018·錫山中學(xué)月考)如圖5,一截面為橢圓形的容器內(nèi)壁光滑,其質(zhì)量為M,置于光滑水平面上,內(nèi)有一質(zhì)量為m的小球,當(dāng)容器受到一個(gè)水平向右的力F作用向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),小球處于圖示位置,重力加速度為g,此時(shí)小球?qū)E圓面的壓力大小為(  )


圖5
A.m
B.m
C.m
D.
答案 B
解析 先以容器和小球整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得:加速度為a=,再以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,分析受力如圖所示,由牛頓第二定律得FN==m,B正確.

7.(2018·如皋市調(diào)研)滑板運(yùn)動(dòng)是許多極限運(yùn)動(dòng)的鼻祖,許多極限運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目發(fā)展而來.如圖6所示,質(zhì)量為M的長(zhǎng)平板車放在光滑的傾角為α的斜面上,質(zhì)量為m的滑板運(yùn)動(dòng)員站在滑板上,若要滑板車靜止在斜面上,重力加速度為g,則運(yùn)動(dòng)員需要(  )

圖6
A.勻速向下奔跑
B.以加速度a=gsin α向下加速奔跑
C.以加速度a=(1+)gsin α向下加速奔跑
D.以加速度a=(1+)gsin α向上加速奔跑
答案 C
8.(多選)(2018·錫山中學(xué)月考) 如圖7所示,三角形傳送帶以1 m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),兩邊的傳送帶長(zhǎng)都是2 m,且與水平方向的夾角均為37°.現(xiàn)有兩小物塊A、B從傳送帶頂端都以1 m/s的初速度沿傳送帶下滑,物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5.下列說法中正確的是(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(  )

圖7
A.物塊A到達(dá)底端的速度比物塊B到達(dá)底端的速度大
B.物塊A、B同時(shí)到達(dá)底端
C.物塊A先到達(dá)傳送帶底端
D.物塊A、B在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度之比為1∶3
答案 BD
解析 對(duì)物塊A受力分析,因?yàn)閙gsin 37°>μmgcos 37°,則物塊A所受摩擦力沿斜面向上,向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),物塊B所受摩擦力沿斜面向上,向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),兩物塊勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度相等,位移相等,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,故到達(dá)底端的速度大小相等,故A、C錯(cuò)誤,B正確.對(duì)物塊A,劃痕的長(zhǎng)度等于物塊A的位移減去傳送帶的位移,以物塊A為研究對(duì)象,由牛頓第二定律得:a=2 m/s2
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:t=1 s.
所以傳送帶運(yùn)動(dòng)的位移為x=vt=1 m.
則物塊A對(duì)傳送帶的劃痕為:Δx1=2 m-1 m=1 m
對(duì)物塊B,劃痕的長(zhǎng)度等于B的位移加上傳送帶的位移,同理得出物塊B對(duì)傳送帶的劃痕長(zhǎng)度為Δx2=3 m.所以劃痕長(zhǎng)度之比為1∶3,故D正確.
2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練:基礎(chǔ)回扣練(4)含解析
4.拋體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)
1.健步行走是現(xiàn)在流行的一種健身方式.如圖1所示,在廣場(chǎng)的兩個(gè)同心圓圓形走道上,有一對(duì)父女沿同一方向勻速健步行走,女兒在圖中A位置,父親在圖中B位置.若女兒、父親所在位置與圓心始終在一條直線上,則下列說法正確的是(  )

圖1
A.女兒的線速度比較大 B.女兒的角速度比較大
C.父親的加速度比較大 D.父親的轉(zhuǎn)速比較大
答案 C
解析 根據(jù)女兒、父親所在位置與圓心始終在一條直線上可知,他們的角速度相同,由公式v=ωr可知,女兒的線速度較小,由公式an=ω2r可知,父親的加速度比較大,由公式n=f=可知,女兒、父親的轉(zhuǎn)速相等,綜合以上分析可知,C正確.
2.(2018·南京市學(xué)情調(diào)研)如圖2所示,將小球從空中的A點(diǎn)以速度v0水平向右拋出,不計(jì)空氣阻力,小球剛好擦過豎直擋板落在地面上的B點(diǎn).若使小球仍剛好擦過豎直擋板且落在地面上B點(diǎn)的右側(cè),下列方法可行的是(  )

圖2
A.在A點(diǎn)正上方某位置將小球以小于v0的速度水平拋出
B.在A點(diǎn)正下方某位置將小球以大于v0的速度水平拋出
C.在A點(diǎn)將小球以大于v0的速度水平拋出
D.在A點(diǎn)將小球以小于v0的速度水平拋出
答案 B
3.(2018·江蘇一模)如圖3所示,兩位同學(xué)在體育課上進(jìn)行傳接籃球訓(xùn)練,甲同學(xué)將籃球從A點(diǎn)拋給乙(籃球運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖中實(shí)線1所示),乙在B點(diǎn)接住然后又將籃球傳給甲(籃球運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖中虛線2所示).已知籃球在空中運(yùn)動(dòng)的最大高度恰好相同.若忽略空氣阻力,則下列說法中正確的是(  )

圖3
A.籃球沿軌跡1運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)
B.籃球沿軌跡1運(yùn)動(dòng)的過程中速度變化較快
C.兩同學(xué)將籃球拋出的速度大小相等
D.籃球落到B點(diǎn)前的瞬間重力做功的瞬時(shí)功率等于落到C點(diǎn)(與A、B兩點(diǎn)高度相同)前的瞬間重力做功的瞬時(shí)功率
答案 D
解析 籃球在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間由豎直位移決定,由于高度相同,所以兩次運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,故A錯(cuò)誤;籃球只受重力,根據(jù)牛頓第二定律,加速度為g,所以兩次速度變化快慢相同,故B錯(cuò)誤;由軌跡知道,豎直方向初速度相同,第2次水平初速度小于第1次,根據(jù)速度的合成,所以第2次拋出的速度小于第1次,故C錯(cuò)誤;由于籃球落到B點(diǎn)前的豎直方向速度和C點(diǎn)的相同,所以籃球落到B點(diǎn)前的瞬間重力做功的瞬時(shí)功率等于落到C點(diǎn)前的瞬間重力做功的瞬時(shí)功率,故D正確.
4.(多選)(2018·揚(yáng)州中學(xué)月考)如圖4所示,在斜面頂端a處以速度va水平拋出一小球,經(jīng)過時(shí)間ta恰好落在斜面底端P處;今在P點(diǎn)正上方與a等高的b處以速度vb水平拋出另一小球,經(jīng)過時(shí)間tb恰好落在斜面的中點(diǎn)Q處.若不計(jì)空氣阻力,下列關(guān)系式正確的是(  )

圖4
A.va=2vb B.va=vb
C.ta=2tb D.ta=tb
答案 BD
解析 b處拋出的小球落在斜面的中點(diǎn),知a、b兩處拋出的小球下降的高度之比為2∶1,根據(jù)h=gt2知,t=,則時(shí)間之比為=,即ta=tb,因?yàn)閍、b兩球水平位移之比為2∶1,則由x=v0t,得va=vb,故B、D正確,A、C錯(cuò)誤.
5.(2018·虹橋中學(xué)一調(diào))質(zhì)量為m的汽車,額定功率為P,與水平地面間的動(dòng)摩擦數(shù)為μ,以額定功率勻速前進(jìn)一段時(shí)間后駛過一半徑為R的圓弧形凹橋,汽車在凹橋最低點(diǎn)的速度與勻速行駛時(shí)相同,重力加速度為g,則汽車對(duì)橋面的壓力FN的大小為(  )
A.FN=mg B.FN=()2
C.FN=m[g+()2] D.FN=m[g-()2]
答案 C
解析 機(jī)車以額定功率行駛,勻速行駛時(shí)滿足:P=Ffv=μmgv,所以v=,在凹形橋最低點(diǎn)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)-mg=m,由牛頓第三定律知汽車對(duì)橋面的壓力等于橋面對(duì)汽車的支持力,F(xiàn)N=F=m[g+()2],故C正確,A、B、D錯(cuò)誤.
6.(多選)如圖5所示,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上,沿半徑方向放著用細(xì)繩相連的質(zhì)量均為m的兩個(gè)物體A和B,它們分居圓心兩側(cè),與圓心距離分別為RA=r,RB=2r,與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速緩慢加快到兩物體剛好要發(fā)生滑動(dòng)時(shí),最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,則下列說法正確的是(  )

圖5
A.此時(shí)繩子張力為3μmg
B.此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓心
C.此時(shí)圓盤的角速度為
D.此時(shí)燒斷繩子,A仍相對(duì)盤靜止,B將做離心運(yùn)動(dòng)
答案 AC
解析 兩物體A和B隨著圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),合外力提供向心力,則F=mω2r,B的半徑比A的半徑大,所以B所需向心力大,繩子拉力相等,所以當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好要發(fā)生滑動(dòng)時(shí),B的最大靜摩擦力方向指向圓心,A的最大靜摩擦力方向指向圓盤邊緣,有相對(duì)圓盤沿半徑指向圓心的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),根據(jù)牛頓第二定律得:FT-μmg=mω2r,F(xiàn)T+μmg=mω2·2r,解得:FT=3μmg,ω=,故A、C正確,B錯(cuò)誤.燒斷繩子前瞬間A物體所需的向心力為2μmg,燒斷繩子后,A的最大靜摩擦力不足以提供向心力,則A做離心運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤.
7.(多選)(2018·徐州三中月考)如圖6所示,放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M,支架頂端用細(xì)線拴著的擺球質(zhì)量為m,現(xiàn)將擺球拉至水平位置,然后釋放,擺球運(yùn)動(dòng)過程中,支架始終不動(dòng).以下說法正確的是(重力加速度為g)(  )

圖6
A.在釋放瞬間,支架對(duì)地面壓力為(m+M)g
B.在釋放瞬間,支架對(duì)地面壓力為Mg
C.?dāng)[球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),支架對(duì)地面壓力為(m+M)g
D.?dāng)[球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),支架對(duì)地面壓力為(3m+M)g
答案 BD
解析 在釋放擺球的瞬間,支架豎直方向受到重力Mg和地面的支持力FN1,由平衡條件知,F(xiàn)N1=Mg,根據(jù)牛頓第三定律得知,支架對(duì)地面的壓力FN1′=FN1=Mg,故
A錯(cuò)誤,B正確.設(shè)擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v,擺線長(zhǎng)為L(zhǎng),由機(jī)械能守恒定律得:mgL=mv2①
擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),有:FT-mg=m②
聯(lián)立①②得細(xì)線的拉力:FT=3mg
結(jié)合牛頓第三定律得,支架對(duì)地面的壓力大小為:FN2=Mg+F=(3m+M)g,故C錯(cuò)誤,D正確.
8.(多選)如圖7所示,一位同學(xué)玩飛鏢游戲,已知飛鏢距圓盤為L(zhǎng)且對(duì)準(zhǔn)圓盤上邊緣的A點(diǎn)水平拋出,初速度為v0,v0的方向與圓盤面垂直,飛鏢拋出的同時(shí),圓盤以垂直圓盤且過盤心O點(diǎn)的水平軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).若飛鏢恰好擊中A點(diǎn),重力加速度為g,下列說法正確的是(  )

圖7
A.從飛鏢拋出到恰好擊中A點(diǎn),圓盤一定轉(zhuǎn)動(dòng)半周
B.從飛鏢拋出到恰好擊中A點(diǎn)的時(shí)間為
C.圓盤的半徑為
D.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為(k=1,2,3…)
答案 BC
解析 飛鏢做平拋運(yùn)動(dòng)的同時(shí),圓盤上的A點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),恰好擊中A點(diǎn),說明A點(diǎn)正好在最低點(diǎn)被擊中,圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期滿足:t=kT+(k=0,1,2,3…),圓盤一定轉(zhuǎn)動(dòng)半周的奇數(shù)倍,故A錯(cuò)誤;飛鏢水平拋出,在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此t=,選項(xiàng)B正確;飛鏢擊中A點(diǎn)時(shí),A點(diǎn)恰好在最下方,2r=gt2,解得r=,選項(xiàng)C正確;飛鏢擊中A點(diǎn),則A點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度滿足θ=ωt=π+2kπ(k=0,1,2,…),故ω=(k=0,1,2,…),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練:基礎(chǔ)回扣練(5)含解析
5.萬有引力定律及應(yīng)用
1.(多選)(2018·南京市金陵中學(xué)模擬)天文社的同學(xué)長(zhǎng)期觀測(cè)一顆繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星,測(cè)得其繞行周期是T,已知地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,由此可以求出(  )
A.衛(wèi)星受到的地球的引力 B.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的向心加速度
C.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能 D.衛(wèi)星的軌道離地面的高度
答案 BD
2.(2018·無錫市高三期末)如圖1所示,2017年9月25日至9月28日期間,微信啟動(dòng)新界面,其畫面視角從人類起源的非洲(左)變?yōu)槿A夏大地中國(右).新照片由我國新一代靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)“風(fēng)云四號(hào)”拍攝,見證著科學(xué)家15年的辛苦和努力.下列說法正確的是(  )

圖1
A.“風(fēng)云四號(hào)”可能經(jīng)過無錫正上空
B.“風(fēng)云四號(hào)”的向心加速度大于月球的向心加速度
C.與“風(fēng)云四號(hào)”同軌道的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能都相等
D.“風(fēng)云四號(hào)”的運(yùn)行速度大于7.9 km/s
答案 B
3.(多選)(2018·南京市、鹽城市二模)某試驗(yàn)衛(wèi)星在地球赤道平面內(nèi)一圓形軌道上運(yùn)行,每5天對(duì)某城市訪問一次(即經(jīng)過其正上方),下列關(guān)于該衛(wèi)星的描述中正確的是(  )
A.角速度可能大于地球自轉(zhuǎn)角速度
B.線速度可能大于第一宇宙速度
C.高度一定小于同步衛(wèi)星的高度
D.向心加速度一定小于地面的重力加速度
答案 AD
解析 設(shè)衛(wèi)星的周期為T,地球自轉(zhuǎn)的周期為T0,則有×5T0=×5T0+2π,或者×5T0+2π=×5T0,可解得衛(wèi)星的周期T=T0或者T=T0,即衛(wèi)星的角速度可能大于地球自轉(zhuǎn)角速度,也可能小于地球自轉(zhuǎn)角速度,A正確;由衛(wèi)星的線速度v=可知,所有衛(wèi)星的速度小于等于第一宇宙速度,B錯(cuò)誤;衛(wèi)星的高度越高,周期越大,由A選項(xiàng)解析可知,衛(wèi)星的周期可能大于也能小于同步衛(wèi)星的周期,所以衛(wèi)星的高度可能大于也可能小于同步衛(wèi)星的高度,C錯(cuò)誤;根據(jù)牛頓第二定律=ma,向心加速度a=,衛(wèi)星的高度高于地面,所以其向心加速度小于地面的重力加速度,D正確.
4.(多選)(2018·蘇錫常鎮(zhèn)一調(diào))如圖2所示,我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由35顆衛(wèi)星組成,包括分布于a類型軌道的5顆同步軌道衛(wèi)星、分布于b類型軌道的3顆傾斜軌道衛(wèi)星(與同步衛(wèi)星軌道半徑相同,軌道傾角55°)和分布于c類型軌道的27顆中軌道衛(wèi)星(軌道半徑小于同步衛(wèi)星的),中軌道衛(wèi)星運(yùn)行在3個(gè)互成120°的軌道面上做圓周運(yùn)動(dòng),預(yù)計(jì)2020年全部建成.下列說法正確的是(  )

圖2
A.a(chǎn)類型軌道上的衛(wèi)星相對(duì)于地面靜止且處于平衡狀態(tài)
B.a(chǎn)類型軌道上的衛(wèi)星運(yùn)行速率等于b類型軌道上的衛(wèi)星運(yùn)行速率
C.b類型軌道上的衛(wèi)星也與地球保持相對(duì)靜止
D.三類衛(wèi)星相比,c類衛(wèi)星的向心加速度最大
答案 BD
解析 衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力提供向心力,不是處于平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由地球的萬有引力提供向心力,則有:G=m,解得:v=,由于a類型軌道上的衛(wèi)星運(yùn)行半徑等于b類型軌道上的衛(wèi)星運(yùn)行半徑,則a類型軌道上的衛(wèi)星運(yùn)行速率等于b類型軌道上的衛(wèi)星運(yùn)行速率,選項(xiàng)B正確;b類型衛(wèi)星不能與地球保持相對(duì)靜止,只有同步軌道衛(wèi)星才能與地球保持相對(duì)靜止,故C錯(cuò)誤;a=,由題知中軌道衛(wèi)星c的軌道半徑小于同步衛(wèi)星a,半徑小的向心加速度大,故D正確.
5.(多選)某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期為T.已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,引力常量為G,假設(shè)地球的質(zhì)量分布均勻,忽略地球自轉(zhuǎn).以下說法正確的是(  )
A.衛(wèi)星運(yùn)行半徑r=
B.衛(wèi)星運(yùn)行半徑r=
C.地球平均密度ρ=
D.地球平均密度ρ=
答案 AC
解析 由萬有引力提供向心力有:
G=mr,G=m′g
聯(lián)立解得:r=,故A正確,B錯(cuò)誤;
地球的質(zhì)量M=,
地球的體積V=,
所以地球的密度為ρ===,
故C正確,D錯(cuò)誤.
6.(多選)如圖3所示,2018年5月21日,我國成功發(fā)射嫦娥四號(hào)任務(wù)“鵲橋”中繼星,該衛(wèi)星由地面發(fā)射后,進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,經(jīng)多次變軌后進(jìn)入圓形工作軌道Ⅲ,為在月球背面軟著陸做準(zhǔn)備,下列說法錯(cuò)誤的是(  )

圖3
A.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的運(yùn)行速度比月球的第一宇宙速度大
B.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度比在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度小
C.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)行的周期比在軌道Ⅰ上短
D.衛(wèi)星在軌道Ⅳ上的機(jī)械能比在軌道Ⅱ上大
答案 ABD
7.(2018·江蘇省聯(lián)盟大聯(lián)考)已知質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時(shí),引力勢(shì)能可表示為Ep=-G,其中G為引力常量,M為地球質(zhì)量.先從地面赤道某處發(fā)射一質(zhì)量m0的衛(wèi)星至離地球表面h高處的軌道上,使其繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則至少需對(duì)衛(wèi)星做功(忽略地球自轉(zhuǎn)影響,設(shè)地球半徑為R)(  )
A.G-G B.G-G
C.G D.G-G
答案 A
解析 根據(jù)萬有引力提供向心力:G=m0,所以衛(wèi)星的動(dòng)能:Ek=m0v2=,從地面發(fā)射到離地面高h(yuǎn)處,引力勢(shì)能增加ΔEp=-,根據(jù)能量守恒,至少需對(duì)衛(wèi)星做功W=Ek+ΔEp=-,所以A正確.
8.(多選)(2018·泰州中學(xué)月考)2016年2月11日,科學(xué)家宣布激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)探測(cè)到由兩個(gè)黑洞合并產(chǎn)生的引力波信號(hào),這是在愛因斯坦提出引力波概念100周年后,引力波被首次直接觀測(cè)到.在兩個(gè)黑洞合并過程中,由于彼此間的強(qiáng)大引力作用,會(huì)形成短時(shí)間的雙星系統(tǒng).如圖4所示,黑洞A、B可視為質(zhì)點(diǎn),它們圍繞連線上O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),且AO大于BO,不考慮其他天體的影響.下列說法正確的是(  )

圖4
A.黑洞A的向心力大于B的向心力
B.黑洞A的線速度大于B的線速度
C.黑洞A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量
D.兩黑洞之間的距離越大,A的周期越大
答案 BD
解析 雙星靠相互間的萬有引力提供向心力,根據(jù)牛頓第三定律可知,A對(duì)B的作用力與B對(duì)A的作用力大小相等,方向相反,則黑洞A的向心力等于B的向心力,故A錯(cuò)誤;雙星靠相互間的萬有引力提供向心力,具有相同的角速度,由題意可知A的半徑比較大,根據(jù)v=ωr可知,黑洞A的線速度大于B的線速度,故B正確;在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的向心力大小關(guān)系為:mAω2rA=mBω2rB,由于A的半徑比較大,所以A的質(zhì)量小,故C錯(cuò)誤,雙星系統(tǒng)的周期公式為:T=,所以兩黑洞之間的距離越大,A的周期越大,故D正確.
2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練:基礎(chǔ)回扣練(6)含解析
6.功、功率
1.(2018·徐州市模擬)在2016年全國室內(nèi)鉛球邀請(qǐng)賽中,河北名將鞏立姣以19.37 m奪冠.運(yùn)動(dòng)員在比賽時(shí)投擲鉛球的分解動(dòng)作如圖1,若鉛球出手時(shí)速度大小約為10 m/s,鉛球質(zhì)量為5 kg,則運(yùn)動(dòng)員在擲鉛球過程中對(duì)鉛球做的功約為(  )

圖1
A.25 J B.250 J C.70 J D.270 J
答案 B
解析 對(duì)擲鉛球的過程,由動(dòng)能定理得運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球做的功為:W=mv02-0=×5×102 J=250 J.
2.(2018·徐州市考前模擬)如圖2所示,在投球游戲中,小明坐在可升降的椅子上,向正前方的圓桶水平拋出籃球.已知某次拋出點(diǎn)的實(shí)際高度為2.0 m,桶的高度為0.4 m,到拋出點(diǎn)的水平距離為1.6 m,球恰好落入桶內(nèi),小明對(duì)球做功約為(  )

圖2
A.0.2 J B.2 J
C.20 J D.200 J
答案 B
解析 小明對(duì)球做功使球獲得了初動(dòng)能,小明拋球的過程中,對(duì)球應(yīng)用動(dòng)能定理得W=mv2,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知(2.0-0.4) m=gt2,1.6 m=vt,球約為0.5 kg,可得W≈2 J.
3.(多選)(2018·南京市程橋高中模擬)人通過輕質(zhì)定滑輪將質(zhì)量為m的物體,沿傾角為θ的光滑固定斜面由靜止開始勻加速由底端拉上斜面,物體上升的高度為h,到達(dá)斜面頂端的速度為v,重力加速度為g,如圖3所示.則在此過程中(  )

圖3
A.人對(duì)物體做的功為mgh
B.人對(duì)物體做的功大于mgh
C.物體所受的合外力做功為mgh+mv2
D.物體所受的合外力做功為mv2
答案 BD
4.綠化工人駕駛灑水車在一段平直的道路上給綠化帶澆水,若灑水車所受阻力與車重成正比,灑水車從開始澆水到罐體里的水全部用完過程中始終保持勻速行駛,則在以上過程中(  )
A.灑水車受到的牽引力保持不變
B.灑水車受到的牽引力逐漸增大
C.灑水車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率保持不變
D.灑水車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率逐漸減小
答案 D
解析 灑水車所受阻力與車重成正比,即阻力Ff=kG,開始灑水后,車重G減小,故阻力Ff減小,灑水車勻速行駛,則牽引力F的大小等于阻力Ff,因此灑水車受到的牽引力逐漸減小,故A、B錯(cuò)誤;灑水車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率 P=Fv,開始灑水后牽引力F逐漸減小,速度v不變,則灑水車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率不斷減小,故C錯(cuò)誤,D正確.
5.將質(zhì)量為m的物體在高空中以速率v水平向右拋出,由于風(fēng)力作用,經(jīng)過時(shí)間t后,物體下落一段高度,速率仍為v,方向與初速度相反,重力加速度為g,如圖4所示.在這一運(yùn)動(dòng)過程中,下列關(guān)于風(fēng)力做功的說法正確的是(  )

圖4
A.風(fēng)力對(duì)物體不做功
B.風(fēng)力對(duì)物體做的功(絕對(duì)值)為
C.風(fēng)力對(duì)物體做的功(絕對(duì)值)小于
D.由于風(fēng)力方向未知,不能判斷風(fēng)力做功情況
答案 C
6.(2018·江蘇押題卷)用水平力F拉著一物體在水平面上做勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻將力F隨時(shí)間均勻減小,物體所受的摩擦力隨時(shí)間的變化如圖5中實(shí)線所示,下列說法中正確的是(  )

圖5
A.F做功的功率是從t1時(shí)刻開始減小的,t2時(shí)刻F做功的功率剛好變?yōu)榱?br/>B.F做功的功率是從t1時(shí)刻開始減小的,t3時(shí)刻F做功的功率剛好變?yōu)榱?br/>C.F做功的功率是從t2時(shí)刻開始減小的,t2時(shí)刻F做功的功率剛好變?yōu)榱?br/>D.F做功的功率是從t2時(shí)刻開始減小的,t3時(shí)刻F做功的功率剛好變?yōu)榱?br/>答案 A
解析 由題圖可知,在t2時(shí)刻,物體所受摩擦力發(fā)生突變,顯然是由原先的滑動(dòng)摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力,因此,從t2時(shí)刻起,物體開始處于靜止?fàn)顟B(tài),由功率P=Fv可知,t2時(shí)刻F做功的功率剛好變?yōu)榱悖蔬x項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;之前物體一定經(jīng)歷過一段減速運(yùn)動(dòng),說明F已經(jīng)開始減小,由P=Fv可知,在t2時(shí)刻之前F做功的功率已經(jīng)在減小,故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.
7.(2018·南京市學(xué)情調(diào)研) 如圖6所示,具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的兩列中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組“復(fù)興號(hào)”在京滬高鐵雙向發(fā)車成功.若動(dòng)車組各級(jí)車廂總質(zhì)量均相等,它由8節(jié)車廂組成.其中第1和5節(jié)車廂為動(dòng)車,其余均為拖車,動(dòng)車的額定功率都相同.若在水平直軌道上運(yùn)行過程中阻力與車重成正比,則該動(dòng)車組(  )

圖6
A.啟動(dòng)時(shí)乘客受到車廂作用力的方向與車運(yùn)動(dòng)的方向相反
B.做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),乘客相對(duì)車廂豎直向上跳起后將落在起跳點(diǎn)后方
C.進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的速度成正比
D.做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),第5、6節(jié)車廂與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3∶2
答案 D
解析 設(shè)每節(jié)動(dòng)車的功率為P,牽引力為F,每一節(jié)車廂的質(zhì)量是m,阻力為kmg,啟動(dòng)時(shí)乘客做加速運(yùn)動(dòng),其加速度的方向與車廂運(yùn)動(dòng)的方向是相同的,根據(jù)牛頓第二定律知乘客受到車廂作用力的方向與車運(yùn)動(dòng)的的方向相同,故A錯(cuò)誤;做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),乘客相對(duì)車廂豎直向上跳起后,由于慣性,水平方向保持與車廂相同的速度,在相同時(shí)間內(nèi)兩者通過的水平距離相等,所以將落在原來的起跳點(diǎn),故B錯(cuò)誤;設(shè)進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來滑行的距離為s,則有-8kmgs=0-8×mv2,可得s=,可知進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的速度的平方成正比,故C錯(cuò)誤;做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),有兩節(jié)動(dòng)力車廂,對(duì)整個(gè)的車廂進(jìn)行受力分析得:2F-8kmg=8ma,對(duì)6、7、8節(jié)車廂進(jìn)行受力分析得F1-3kmg=3ma
對(duì)7、8節(jié)車廂進(jìn)行受力分析得:F2-2kmg=2ma
聯(lián)立可得:=,故D正確.
8.質(zhì)量為2 kg的物體,放在動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1的水平面上,在水平拉力F的作用下,由靜止開始運(yùn)動(dòng),拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如圖7所示,g=10 m/s2,下列說法中正確的是(  )

圖7
A.此物體在OA段做勻加速直線運(yùn)動(dòng),且此過程中拉力的最大功率為6 W
B.此物體在OA段做勻速直線運(yùn)動(dòng),且此過程中拉力的最大功率為6 W
C.此物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng),且此過程中拉力的最大功率為6 W
D.此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng),且此過程中拉力的功率恒為6 W
答案 D
解析 運(yùn)動(dòng)過程中物體受到的滑動(dòng)摩擦力大小為Ff=μmg=0.1×2×10 N=2 N,根據(jù)功的定義式可知拉力做功為W=Fx,故可知W-x圖象的斜率表示拉力F的大小,在OA段拉力FOA= N=5 N>Ff,物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)x=3 m時(shí)速度最大,根據(jù)速度位移公式可得v2=2ax,根據(jù)牛頓第二定律可得a=,解得v=3 m/s,所以此過程中最大功率為POA=FOAv=15 W,在AB段,F(xiàn)AB= N=2 N=Ff,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),拉力的功率恒定不變,為PAB=FABv=2×3 W=6 W,故D正確.
2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練:基礎(chǔ)回扣練(7)含解析
7.動(dòng)能定理、功能關(guān)系
1.(2018·南京市學(xué)情調(diào)研)大型強(qiáng)子對(duì)撞器LHC(Large Hadron Collider)是一座歐洲核子研究組織CERN的粒子加速器與對(duì)撞機(jī),加速管中的單個(gè)質(zhì)子具有的能量為7 TeV(7×1012 eV),此能量最接近(  )
A.一只蝸牛爬行時(shí)的動(dòng)能
B.遼寧艦正常行駛時(shí)的動(dòng)能
C.手機(jī)充滿1次電消耗的電能
D.家用空調(diào)工作1 h消耗的電能
答案 A
解析 7×1012 eV=7×1012×1.6×10-19 J=1.12×10-6 J,此能量接近一只蝸牛爬行時(shí)的動(dòng)能.
2.背越式跳高是一項(xiàng)跳躍障礙的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,包括助跑、起跳、過桿和落地四個(gè)階段,如圖1為從起跳到落地的運(yùn)動(dòng)過程分解圖,某同學(xué)身高1.80 m,體重60 kg,參加學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)成功地越過了1.90 m的橫桿,該同學(xué)跳起時(shí)刻的動(dòng)能可能是下列哪個(gè)值(g取10 m/s2)(  )

圖1
A.400 J B.500 J C.800 J D.2 000 J
答案 C
解析 運(yùn)動(dòng)員跳高過程可以看做豎直上拋運(yùn)動(dòng),當(dāng)重心達(dá)到橫桿時(shí)速度恰好為零,運(yùn)動(dòng)員重心升高高度約為:h=1.90 m- m=1.0 m.
根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知,跳起時(shí)的動(dòng)能:
Ek=mgh=60×10×1 J=600 J,
因?qū)嶋H過程中存在阻力,則可知,只有動(dòng)能大于600 J時(shí)才能成功越過,但2 000 J不符合實(shí)際,故只有C正確,A、B、D錯(cuò)誤.
3.(多選)(2018·如皋市調(diào)研)如圖2所示,一輕彈簧的左端固定,右端與一小球相連,小球處于光滑水平面上,現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)方向水平向右的恒力F,使小球從靜止開始運(yùn)動(dòng).則小球在向右運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)的整個(gè)過程中(  )

圖2
A.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能逐漸增大
C.小球的動(dòng)能逐漸增大
D.小球的動(dòng)能先增大后減小
答案 BD
4.(2018·第二次全國大聯(lián)考(江蘇卷))如圖3為沿斜坡向上行駛的汽車,當(dāng)汽車在拉力F作用下向上運(yùn)動(dòng)時(shí),汽車的機(jī)械能E與位移x的關(guān)系如圖所示(AB段為曲線),汽車與斜面間的摩擦忽略不計(jì).下列說法正確的是(  )

圖3
A.0~x1過程中,汽車所受拉力逐漸增大
B.x1~x2過程中,汽車速度可達(dá)到最大值
C.0~x3過程中,汽車的動(dòng)能一直增大
D.x1~x2過程中,汽車以恒定的功率運(yùn)動(dòng)
答案 B
解析 設(shè)斜坡的傾角為 α,則汽車的重力勢(shì)能為Ep=mgxsin α,由動(dòng)能定理得汽車的動(dòng)能為Ek=Fx-mgxsin α,則汽車的機(jī)械能為E=Ek+Ep=Fx,即圖線的斜率表示 F,則可知 0~x1 過程中汽車受到的拉力恒定,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;x1~x2 過程中,拉力逐漸減小,隨著F 的減小,汽車先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),再做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),加速度為零時(shí),速度達(dá)到最大,選項(xiàng)B正確;綜上可知,0~x3 過程中,汽車的速度先增大后減小,即動(dòng)能先增大后減小,C錯(cuò)誤;x1~x2過程中,汽車所受拉力逐漸減小,到x2處為零,則汽車到x2處的功率為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
5.(2018·鹽城市三模)小球被豎直向上拋出,然后回到原處.小球初動(dòng)能為Ek0,所受空氣阻力與速度大小成正比,則該過程中,小球的動(dòng)能與位移x關(guān)系的圖線是下列圖中的(  )


答案 C
解析 設(shè)小球的質(zhì)量為m,由題意可知,空氣阻力與速度關(guān)系為Ff=kv(k是比例常數(shù))
取極短位移Δx為研究過程,根據(jù)動(dòng)能定理得:
上升過程中有-(mg+Ff)Δx=-ΔEk,所以ΔEk=(mg+Ff)Δx,Ek-x圖象斜率的大小等于mg+Ff,由于上升過程速度減小,則Ff減小,所以圖象的斜率絕對(duì)值減小(對(duì)應(yīng)上面一條曲線).
下降過程中有(mg-Ff)Δx=ΔEk,Ek-x圖象斜率的大小等于mg-Ff,由于下降過程速度增大,則Ff增大,所以圖象的斜率絕對(duì)值隨位移的減小而減小(對(duì)應(yīng)下面一條曲線),故C正確、A、B、D錯(cuò)誤.
6.(多選)(2018·無錫市高三期末)如圖4所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊A、B通過一輕質(zhì)彈簧連接,靜止放置在光滑水平面上,彈簧開始時(shí)處于原長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)過程中始終處在彈性限度內(nèi),t1=0時(shí)刻在A上施加一個(gè)水平向左的恒力F,t2=t時(shí)刻彈簧第一次恢復(fù)到原長(zhǎng)狀態(tài),此時(shí)A、B速度分別為v1和v2.則t1到t2時(shí)間內(nèi)(  )

圖4
A.A、B和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小
B.當(dāng)A的加速度為零時(shí),B的加速度為
C.當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí),兩物塊速度相等
D.物塊B移動(dòng)的距離為
答案 CD
解析 通過受力分析可知,物塊A先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),物塊B先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),t1~t2時(shí)間內(nèi),拉力F一直做正功,系統(tǒng)的機(jī)械能一直增大,故A錯(cuò)誤;當(dāng)A的加速度為零時(shí),彈簧彈力等于F,所以B的加速度為,故B錯(cuò)誤;速度相等前,A一直比B速度大,所以彈簧一直在變長(zhǎng),當(dāng)兩物塊速度相等時(shí),彈簧最長(zhǎng),彈簧的彈性勢(shì)能最大,故C正確;因?yàn)閺椈苫謴?fù)原長(zhǎng),所以彈簧彈性勢(shì)能為零,根據(jù)功能關(guān)系可知:Fx=m1v12+m2v22,所以x=,故D正確.
7.(多選)如圖5所示,一輕繩通過無摩擦的小定滑輪O與質(zhì)量為mB的小球B連接,另一端與套在光滑豎直桿上質(zhì)量為mA的小物塊A連接,桿兩端固定且足夠長(zhǎng),物塊A由靜止從圖示位置釋放后,先沿桿向上運(yùn)動(dòng).設(shè)某時(shí)刻物塊A運(yùn)動(dòng)的速度大小為vA,加速度大小為aA,小球B運(yùn)動(dòng)的速度大小為vB,輕繩與桿的夾角為θ.重力加速度為g,則(  )

圖5
A.vB=vAcos θ
B.a(chǎn)A=-g
C.小球B減小的重力勢(shì)能等于物塊A增加的動(dòng)能
D.當(dāng)物塊A上升到與滑輪等高時(shí),它的機(jī)械能最大
答案 AD
解析 將物塊A的速度沿繩子方向和垂直于繩子的方向進(jìn)行分解,沿繩子方向的分速度等于B的速度,即vB=vAcos θ,A正確;根據(jù)力的合成與分解法則,結(jié)合牛頓第二定律得:FTcos θ-mAg=mAa,而FT<mBg,則有,aA<-g,故B錯(cuò)誤;A、B系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,那么小球B減小的機(jī)械能等于物塊A增加的機(jī)械能,C錯(cuò)誤;物塊A上升到與滑輪等高前,拉力做正功,機(jī)械能增加,物塊A上升到與滑輪等高后,拉力做負(fù)功,機(jī)械能減小,所以A上升到與滑輪等高時(shí),A的機(jī)械能最大,D正確.
8.(2018·無錫市期中)如圖6所示,楔形木塊固定在水平面上,斜面AB、BC與水平面的夾角分別為53°、37°.質(zhì)量分別為2m、m的兩滑塊P、Q通過不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪連接,輕繩與斜面平行.已知滑塊P與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,其它摩擦不計(jì),在兩滑塊運(yùn)動(dòng)的過程中(  )

圖6
A.Q動(dòng)能的增加量等于輕繩對(duì)Q做的功
B.Q機(jī)械能的增加量等于P機(jī)械能的減少量
C.P機(jī)械能的減少量等于系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量
D.P克服輕繩拉力做的功等于輕繩拉力對(duì)Q做的功
答案 D
解析 在兩滑塊運(yùn)動(dòng)的過程中,Q沿斜面上升,輕繩的拉力和重力都對(duì)Q做功,由動(dòng)能定理知Q動(dòng)能的增加量等于輕繩對(duì)Q做的功與重力做功的代數(shù)和,故A錯(cuò)誤.由于P下滑過程中要產(chǎn)生內(nèi)能,所以Q機(jī)械能的增加量與系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和等于P機(jī)械能的減少量,故B、C錯(cuò)誤.由題圖可知,P與Q位移的大小是相等的,輕繩對(duì)P與對(duì)Q的拉力也相等,所以P克服輕繩拉力做的功等于輕繩拉力對(duì)Q做的功,故D正確.
2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練:基礎(chǔ)回扣練(8)含解析
8.動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律
1.李老師在課堂上做了如下的小實(shí)驗(yàn):他把一只粉筆豎直放在水平桌面上靠近邊緣的紙條上,如圖1所示.第一次他慢慢拉動(dòng)紙條將紙條抽出,粉筆向后傾倒.第二次他快速將紙條抽出,粉筆輕微晃動(dòng)一下又靜立在桌面上.兩次現(xiàn)象相比,下列說法正確的是(  )

圖1
A.第一次粉筆的慣性更小
B.第一次粉筆受到紙帶的摩擦力更大
C.第一次粉筆受到紙帶的沖量更小
D.第一次粉筆獲得的動(dòng)量更大
答案 D
解析  兩次拉動(dòng)中粉筆的質(zhì)量不變,故其慣性不變,故A錯(cuò)誤;由于正壓力不變,故紙條對(duì)粉筆的摩擦力不變,故B錯(cuò)誤;由于慢慢拉動(dòng)紙條將紙條抽出作用時(shí)間變長(zhǎng),故摩擦力對(duì)粉筆沖量更大,故C錯(cuò)誤;由動(dòng)量定理可知,第一次合外力的沖量更大,則第一次粉筆獲得的動(dòng)量更大,故D正確.
2.用豆粒模擬氣體分子,可以模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原理.如圖2所示,從距秤盤80 cm高度把1 000粒的豆粒連續(xù)均勻地倒在秤盤上,持續(xù)作用時(shí)間為1 s,豆粒彈起時(shí)豎直方向的速度變?yōu)榕銮暗囊话耄裘總€(gè)豆粒只與秤盤碰撞一次,且碰撞時(shí)間極短(在豆粒與秤盤碰撞極短時(shí)間內(nèi),碰撞力遠(yuǎn)大于豆粒受到的重力),已知1 000粒的豆粒的總質(zhì)量為100 g.則在碰撞過程中秤盤受到的壓力大小約為(  )

圖2
A.0.2 N B.0.6 N C.1.0 N D.1.6 N
答案 B
解析 豆粒從80 cm高處落到秤盤前瞬間速度為v,v2=2gh,
則v== m/s=4 m/s
設(shè)向上為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理:Ft=mv2-mv1
F== N=0.6 N,B正確,A、C、D錯(cuò)誤.
3.在列車編組站里,一節(jié)動(dòng)車車廂以1 m/s的速度碰上另一節(jié)靜止的拖車車廂,碰后兩節(jié)車廂結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng).已知兩節(jié)車廂的質(zhì)量均為20t,則碰撞過程拖車車廂受到的沖量大小為(碰撞時(shí)間很短,內(nèi)力很大)(  )
A.10 N·s B.20 N·s
C.104 N·s D.2×104 N·s
答案 C
解析 動(dòng)車和拖車組成的系統(tǒng)碰撞過程動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mv0=2mv,對(duì)拖車根據(jù)動(dòng)量定理有I=mv,聯(lián)立解得I=104 N·s,選項(xiàng)C正確.
4.(多選)將一小球從地面以速度v0豎直向上拋出,小球上升到某一高度后又落回到地面.若該過程中空氣阻力不能忽略,且大小近似不變,則下列說法中正確的是(  )
A.重力在上升過程與下降過程中做的功大小相等
B.重力在上升過程與下降過程中的沖量相同
C.整個(gè)過程中空氣阻力所做的功等于小球機(jī)械能的變化量
D.整個(gè)過程中空氣阻力的沖量等于小球動(dòng)量的變化量
答案 AC
解析 根據(jù)W=Gh可知,重力在上升過程與下降過程中做的功大小相等,選項(xiàng)A正確;上升過程中的加速度a上=g+大于下降過程中的加速度a下=g-,則上升的時(shí)間小于下降的時(shí)間,即t上5.飛機(jī)在空中撞到一只鳥常見,撞到一只兔子就比較罕見了,而這種情況真的被澳大利亞一架飛機(jī)遇到了.如圖3所示,2017 年10 月 20 日,一架從墨爾本飛往布里斯班的飛機(jī),飛到 1 500 m高時(shí)就撞到了一只兔子,當(dāng)時(shí)這只兔子正被一只鷹抓著,兩者撞到飛機(jī)當(dāng)場(chǎng)殞命.設(shè)當(dāng)時(shí)飛機(jī)正以 720 km/h的速度飛行,撞到質(zhì)量為 2 kg的兔子,作用時(shí)間為 0.1 s.則飛機(jī)受到兔子的平均撞擊力大小約為(  )

圖3
A.1.44×103 N B.4.0×103 N
C.8.0×103 N D.1.44×104 N
答案 B
解析 720 km/h=200 m/s,根據(jù)動(dòng)量定理Ft=mv可得F== N=4×103 N,故選B.
6.(多選)如圖4所示,小車在光滑水平面上向左勻速運(yùn)動(dòng),輕質(zhì)彈簧左端固定在A點(diǎn),物體用細(xì)線拉在A點(diǎn)將彈簧壓縮,某時(shí)刻線斷了,物體沿車滑動(dòng)到B端粘在B端的油泥上,取小車、物體和彈簧為一個(gè)系統(tǒng),下列說法正確的是(  )

圖4
A.若物體滑動(dòng)中不受摩擦力,則該系統(tǒng)全過程機(jī)械能守恒
B.若物體滑動(dòng)中有摩擦力,則該系統(tǒng)全過程動(dòng)量守恒
C.不論物體滑動(dòng)中有沒有摩擦力,小車的最終速度與線斷前相同
D.不論物體滑動(dòng)中有沒有摩擦力,系統(tǒng)損失的機(jī)械能相同
答案 BCD
解析 物體與油泥粘合的過程,發(fā)生完全非彈性碰撞,系統(tǒng)機(jī)械能有損失,故A錯(cuò)誤;整個(gè)系統(tǒng)在水平方向上不受外力,豎直方向上合外力為零,則系統(tǒng)動(dòng)量一定守恒,故B正確;取小車的初速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量守恒定律可知,物體沿車滑動(dòng)到B端粘在B端的油泥上后系統(tǒng)的速度與初速度是相同的,故C正確;當(dāng)物體與B端油泥粘在一起時(shí),系統(tǒng)的速度與初速度相等,所以系統(tǒng)的末動(dòng)能與初動(dòng)能是相等的,系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于彈簧的彈性勢(shì)能,與物體滑動(dòng)中有沒有摩擦力無關(guān),故D正確.
7.沿光滑水平面在同一條直線上運(yùn)動(dòng)的兩物體A、B碰撞后以共同的速度運(yùn)動(dòng),該過程的位移—時(shí)間圖象如圖5所示.則下列判斷錯(cuò)誤的是(  )

圖5
A.碰撞前后A的運(yùn)動(dòng)方向相反
B.A、B的質(zhì)量之比為1∶2
C.碰撞前后A的動(dòng)能增大,B的動(dòng)能減小
D.碰撞前B的動(dòng)量較大
答案 C
解析 由位移—時(shí)間圖象可得,碰撞之前vA= m/s=-5 m/s,碰撞之后vA′= m/s=5 m/s,則碰撞前后A的運(yùn)動(dòng)方向相反,故A正確.由位移—時(shí)間圖象可得,碰撞之前vB= m/s=10 m/s,vAB=vA′,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得mAvA+mBvB=(mA+mB)vAB,代入數(shù)據(jù)得,mA∶mB=1∶2,故B正確.碰撞前后A速度大小相等,則碰撞前后A動(dòng)能不變,故C錯(cuò)誤.碰撞前A、B速度方向相反,碰撞后A、B速度方向與B碰撞前速度方向相同,則碰撞前B動(dòng)量較大,故D正確.
8.如圖6所示,放在光滑水平桌面上的A、B兩小木塊中間夾一被壓縮的輕彈簧,當(dāng)輕彈簧被放開時(shí),A、B兩小木塊各自在桌面上滑行一段距離后,飛離桌面落在地面上.若mA=3mB,則下列結(jié)果正確的是(不計(jì)空氣阻力)(  )

圖6
A.若輕彈簧對(duì)A、B做功分別為W1和W2,則有W1∶W2=1∶1
B.在與輕彈簧作用過程中,兩木塊的速度變化量之和為零
C.若A、B在空中飛行時(shí)的動(dòng)量變化量分別為Δp1和Δp2,則有Δp1∶Δp2=1∶1
D.若A、B同時(shí)離開桌面,則從釋放輕彈簧開始到兩木塊落地的這段時(shí)間內(nèi),A、B兩木塊的水平位移大小之比為1∶3
答案 D
解析 彈簧彈開木塊過程中,兩木塊及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,取水平向左為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:mAvA-mBvB=0,則速度之比 vA∶vB=1∶3,根據(jù)動(dòng)能定理得,輕彈簧對(duì)A、B做功分別為 W1=mAvA2,W2=mBvB2,聯(lián)立解得W1∶W2=1∶3,故A錯(cuò)誤.根據(jù)動(dòng)量守恒定律知,在與輕彈簧作用過程中,兩木塊的動(dòng)量變化量之和為零,即mAΔvA+mBΔvB=0,則ΔvA+ΔvB≠0,故B錯(cuò)誤.A、B離開桌面后都做平拋運(yùn)動(dòng),它們拋出點(diǎn)的高度相同,運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,設(shè)為t.由動(dòng)量定理得,A、B在空中飛行時(shí)的動(dòng)量變化量分別為Δp1=mAgt,Δp2=mBgt,所以Δp1∶Δp2=3∶1,故C錯(cuò)誤.平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),由x=v0t知,A、B兩木塊的水平位移大小之比等于vA∶vB=1∶3,故D正確.
2019高考物理江蘇專用優(yōu)編題型增分練:基礎(chǔ)回扣練(9)含解析
9.靜電場(chǎng)及其性質(zhì)
1.若帶有等量異號(hào)電荷的板狀電容器不是平行放置的,則板間電場(chǎng)線的描繪正確的是(  )


答案 D
2.(2018·南通等六市一調(diào))某靜電除塵裝置管道截面內(nèi)的電場(chǎng)線分布如圖1所示,平行金屬板M、N接地,正極位于兩板正中央.圖中a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為Ea、Eb、Ec,電勢(shì)分別為φa、φb、φc,則(  )

圖1
A.EaC.φa>φb D.φb=φc
答案 C
解析 電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大,則可以判斷Ea>Eb>Ec,故A、B錯(cuò)誤;沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,根據(jù)對(duì)稱性可知φa>φb,故C正確;b、c到上極板的距離相等,而b點(diǎn)與極板間的場(chǎng)強(qiáng)大于c點(diǎn)與極板間的場(chǎng)強(qiáng),所以b點(diǎn)到極板間的電勢(shì)差大于c點(diǎn)到極板間的電勢(shì)差,所以b點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì),故D錯(cuò)誤.
3.(2016·江蘇單科·3)一金屬容器置于絕緣板上,帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中,容器內(nèi)的電場(chǎng)線分布如圖2所示.容器內(nèi)表面為等勢(shì)面,A、B為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn),下列說法正確的是(  )

圖2
A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大
B.小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的低
C.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直
D.將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn),電場(chǎng)力所做的功不同
答案 C
解析 由電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)大小可知,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低,B項(xiàng)錯(cuò)誤;容器的內(nèi)表面為一等勢(shì)面,內(nèi)表面處各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向與等勢(shì)面垂直,C項(xiàng)正確;容器內(nèi)表面為等勢(shì)面,將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功均為零,D項(xiàng)錯(cuò)誤.
4.(多選)如圖3甲所示,A、B、C三點(diǎn)是在等量同種正電荷連線垂線上的點(diǎn),一個(gè)帶電荷量為q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷從C點(diǎn)由靜止釋放,其只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的圖線的切線斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線),其切線斜率為k,則(  )

圖3
A.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為
B.由C點(diǎn)到A點(diǎn)電勢(shì)逐漸降低
C.B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn),大小為
D.該點(diǎn)電荷由C到A的過程中電勢(shì)能先減小后增大
答案 BC
解析 由v-t圖象可知A、B兩點(diǎn)的速度,再根據(jù)動(dòng)能定理得,qUBA=mvA2-mvB2 ,故電勢(shì)差UAB=-UBA=,故A錯(cuò)誤;根據(jù)兩個(gè)等量同種正電荷的電場(chǎng)線分布規(guī)律可知,其連線中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度方向由O點(diǎn)沿中垂線指向外側(cè),故由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中電勢(shì)逐漸降低,故B正確;根據(jù)v-t圖象可知帶電粒子在B點(diǎn)的加速度最大為k,所受的電場(chǎng)力最大為km,由E=知,B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大為,故C正確.由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中,據(jù)v-t圖象可知帶電粒子的速度增大,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,故D錯(cuò)誤.
5.(多選)(2018·江蘇省高考?jí)狠S卷)如圖4所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,在O點(diǎn)固定一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷,a、b、c、d為以O(shè)為圓心的同一圓周上的四點(diǎn),bd與電場(chǎng)線平行,ac與電場(chǎng)線垂直,則(  )

圖4
A.a(chǎn)、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同
B.b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小大于a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小
C.d、a間的電勢(shì)差大于a、b間的電勢(shì)差
D.檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能等于在c點(diǎn)的電勢(shì)能
答案 BD
解析 a、c兩點(diǎn)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度相同,點(diǎn)電荷在a、c兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反,合成后a、c兩點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小相等,但方向不同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;a、b、c、d四點(diǎn)中b點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)最大,選項(xiàng)B正確;d、a間的電勢(shì)差與a、b間的電勢(shì)差相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;a點(diǎn)電勢(shì)與c點(diǎn)電勢(shì)相等,檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能與在c點(diǎn)的電勢(shì)能相等,選項(xiàng)D正確.
6.(2018·常熟市期中)如圖5所示,有兩個(gè)固定的等量異種點(diǎn)電荷,a、b是它們連線的中垂線上的兩個(gè)位置,c是它們產(chǎn)生的電場(chǎng)中另一位置,以無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)的零點(diǎn),則以下說法中正確的是(  )

圖5
A.a(chǎn)、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同
B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)電勢(shì)相同
C.c點(diǎn)電勢(shì)為正值
D.將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功
答案 B
解析 a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向均與ab連線垂直向右,方向相同.a(chǎn)點(diǎn)處電場(chǎng)線比b點(diǎn)處疏,則a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比b點(diǎn)小,故A錯(cuò)誤;等量異種點(diǎn)電荷連線的垂直平分線是一條等勢(shì)線,所以a點(diǎn)電勢(shì)與b點(diǎn)電勢(shì)相等,由于該電場(chǎng)線一直延伸到無窮遠(yuǎn),故該等勢(shì)線上的每個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)均為零,故B正確;該電場(chǎng)的電場(chǎng)線由正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止,c點(diǎn)電勢(shì)比a、b點(diǎn)電勢(shì)低,c點(diǎn)電勢(shì)為負(fù),故C錯(cuò)誤.由于a點(diǎn)與b點(diǎn)的電勢(shì)相等,故將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力不做功,故D錯(cuò)誤.
7.(2018·鹽城市期中)如圖6所示,實(shí)線表示電場(chǎng)線,虛線表示等勢(shì)線.則(  )

圖6
A.A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)高
B.A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)大
C.負(fù)電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能大
D.負(fù)電荷由B移到A靜電力做負(fù)功
答案 A
解析 沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低,則知A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)高,故A正確.電場(chǎng)線的疏密程度反映場(chǎng)強(qiáng)的大小,A處電場(chǎng)線疏,所以A處電場(chǎng)強(qiáng)度小,故B錯(cuò)誤.負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小,則知負(fù)電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能小,故C錯(cuò)誤.負(fù)電荷由B移到A電勢(shì)能減小,靜電力做正功,故D錯(cuò)誤.
8.(2018·江蘇五校聯(lián)考)設(shè)相距為l,電荷量分別為+q和-q的點(diǎn)電荷構(gòu)成電偶極子,如圖7所示,取二者連線方向?yàn)閥軸方向,中點(diǎn)O為原點(diǎn),建立如圖所示的的xOy坐標(biāo)系,P點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為r(r?l),P、O兩點(diǎn)間的連線與y軸正方向的夾角為θ,設(shè)無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,P點(diǎn)的電勢(shì)為φ,靜電力常量為k.下面給出φ的四個(gè)表達(dá)式,其中只有一個(gè)是合理的,請(qǐng)你分析判斷φ的合理表達(dá)式應(yīng)為(  )

圖7
A.φ= B.φ=
C.φ= D.φ=
答案 C
解析 若夾角θ=90°,則P點(diǎn)位于檢驗(yàn)電荷從無窮遠(yuǎn)處沿x軸移動(dòng)到O點(diǎn)的過程中,靜電力始終與位移方向垂直,則x軸上的電勢(shì)處處為0,這與cos 90°相符,可見A、D錯(cuò)誤,因離O點(diǎn)越遠(yuǎn),其電勢(shì)就越小,故r應(yīng)在分母上,故B錯(cuò)誤,C正確.

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